Fortran - 指针

• 

  简述

  在大多数编程语言中，指针变量存储对象的内存地址。但是，在 Fortran 中，指针是一种数据对象，它的功能不仅仅是存储内存地址。它包含有关特定对象的更多信息，例如类型、等级、范围和内存地址。

  指针通过分配或指针分配与目标相关联。
• 

  声明指针变量

  使用指针属性声明指针变量。

  以下示例显示了指针变量的声明 -

  
  integer, pointer :: p1 ! pointer to integer  
  real, pointer, dimension (:) :: pra ! pointer to 1-dim real array  
  real, pointer, dimension (:,:) :: pra2 ! pointer to 2-dim real array
  

  指针可以指向 -

  • 动态分配的内存区域。
  • 与指针类型相同的数据对象，具有target属性。
• 

  为指针分配空间

  这allocate语句允许您为指针对象分配空间。例如 -

  
  program pointerExample
  implicit none
     integer, pointer :: p1
     allocate(p1)
     
     p1 = 1
     Print *, p1
     
     p1 = p1 + 4
     Print *, p1
     
  end program pointerExample
  

  编译并执行上述代码时，会产生以下结果 -

  
  1
  5
  

  您应该清空分配的存储空间deallocate不再需要时声明，避免积累未使用和不可用的内存空间。
• 

  目标和关联

  目标是另一个正常变量，为它留出了空间。目标变量必须用target属性。

  使用关联运算符 (=>) 将指针变量与目标变量关联。

  让我们重写前面的例子，来演示这个概念 -

  
  program pointerExample
  implicit none
     integer, pointer :: p1
     integer, target :: t1 
     
     p1=>t1
     p1 = 1
     
     Print *, p1
     Print *, t1
     
     p1 = p1 + 4
     
     Print *, p1
     Print *, t1
     
     t1 = 8
     
     Print *, p1
     Print *, t1
     
  end program pointerExample
  

  编译并执行上述代码时，会产生以下结果 -

  
  1
  1
  5
  5
  8
  8
  

  指针可以是 -

  • 不明确的
  • 联系
  • 解除关联

  在上面的程序中，我们有associated指针 p1 和目标 t1，使用 => 运算符。函数关联，测试指针的关联状态。

  这nullify语句将指针与目标解除关联。

  Nullify 不会清空目标，因为可能有多个指针指向同一个目标。但是，清空指针也意味着无效。

  示例 1

  以下示例演示了这些概念 -

  
  program pointerExample
  implicit none
     integer, pointer :: p1
     integer, target :: t1 
     integer, target :: t2
     
     p1=>t1
     p1 = 1
     
     Print *, p1
     Print *, t1
     
     p1 = p1 + 4
     Print *, p1
     Print *, t1
     
     t1 = 8
     Print *, p1
     Print *, t1
     
     nullify(p1)
     Print *, t1
     
     p1=>t2
     Print *, associated(p1)
     Print*, associated(p1, t1)
     Print*, associated(p1, t2)
     
     !what is the value of p1 at present
     Print *, p1
     Print *, t2
     
     p1 = 10
     Print *, p1
     Print *, t2
     
  end program pointerExample
  

  编译并执行上述代码时，会产生以下结果 -

  
  1
  1
  5
  5
  8
  8
  8
  T
  F
  T
  0
  0
  10
  10
  

  请注意，每次运行代码时，内存地址都会不同。

  示例 2

  
  program pointerExample
  implicit none
     integer, pointer :: a, b
     integer, target :: t
     integer :: n
     
     t = 1
     a => t
     t = 2
     b => t
     n = a + b
     
     Print *, a, b, t, n 
     
  end program pointerExample
  

  编译并执行上述代码时，会产生以下结果 -

  
  2  2  2  4